OpenHarmony基线功能之文件管理

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概述

文件管理作为操作系统的一个核心基本功能，为每个应用开发者所关注，操作系统本身的许多功能亦基于文件，而对于应用来说，可以说没有文件系统，就不能有应用的业务，可能会有很多人反驳，可以把数据保存到数据库，但数据库归根结底还是文件。大家在HarmonyOS官网看API参考时，可以看到OpenHarmony提供了三种API：JAVA API参考、Native API参考和JS API参考。

https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-references/reference-document-outline-0000001115016824。

本文将重点关注文件管理部分的API，试图厘清文件管理在OpenHarmony如何从应用到操作系统，如何工作的。重点梳理三个方面：

1. 文件管理都有哪些接口供应用调用。
2. 怎么调用到操作系统的。
3. 操作系统怎么工作的。

希望读者能尽可能多的参与进来一起评论，查漏补缺，以便笔者逐步完善内容，让开源越来越好。

接口

备注：

1、限于表格限制，不会列所有，详细可以查阅官方api文档：https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-references/files-0000001054678506#ZH-CN_TOPIC_0000001054678506__createFile-java_nio_file_Path-java_nio_file_attribute_FileAttribute___-。

2、Native API也可以用标准c、c++进行文件操作。

3、JS API @ohos.fileio提供了三种调用方式，分别是Promise、Callback和同步方式。

4、@ohos.fileio：基于手机(Phone)、平板(Tablet)、智慧屏(TV)或智能穿戴(Wearable)的模板进行开发时使用。

5、@system.file：基于轻量级智能穿戴(Lite Wearable)的模板进行开发时使用。

JS API文件接口的使用

接口文档中都提供了样例，开发者可以比较清楚地知道怎么调用API以实现功能。

import fileio from '@ohos.fileio';
let fd = fileio.openSync(path, 0o2);
let buf = new ArrayBuffer(4096);
let res = await fileio.read(fd, buf);

打开DevEco Studio 3.0.0.800，在应用代码中调用JS API样例。

可以看到@ohos.fileio定义在External Libraries/Gradle:ACE JS-common-3.0.0.1\common里面。

打开@ohos.fileio.d.ts可以看到所有函数的定义。

这里出现了一个大问号，为什么只有定义没有实现呢?这里就引入下一章节，是所有JS API的通用技术，并非文件管理专有。因为OpenHarmony是基于Linux的，最终要调用到c实现，对于JAVA API应该是调用到JAVA虚拟机直接进行文件操作，java也是c实现的，Native API直接调用c函数实现，所以这里只追一下JS API是如何实现调用到操作系统api的。

NAPI

NAPI：JavaScript API框架。

介绍比较全面的，可以参见(https://harmonyos.51cto.com/posts/8390)。

模块都有一个export()方法，将js的api映射到具体的c++函数。

实现

以@fileio.read和@fileio.readSync为例：

${KaihongOS}\foundation\distributeddatamgr\distributedfile\interfaces\kits\js\src\mod_fileio\class_dir\dir_n_exporter.cpp。

napi_value DirNExporter::Read(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    NFuncArg funcArg(env, info);
    if (!funcArg.InitArgs(NARG_CNT::ZERO, NARG_CNT::ONE)) {
        UniError(EINVAL).ThrowErr(env, "Number of arguments unmatched");
        return nullptr;
    }
    auto dirEntity = NClass::GetEntityOf<DirEntity>(env, funcArg.GetThisVar());
    if (!dirEntity) {
        UniError(EIO).ThrowErr(env, "Cannot get entity of Dir");
        return nullptr;
    }
    if (!dirEntity || !dirEntity->dir_) {
        UniError(EBADF).ThrowErr(env, "Dir has been closed yet");
        return nullptr;
    }
    DIR *dir = dirEntity->dir_.get();
    auto arg = make_shared<DirReadArgs>(NVal(env, funcArg.GetThisVar()));
    auto cbExec = [arg, dir, dirEntity](napi_env env) -> UniError {
        struct dirent tmpDirent;
        lock_guard(dirEntity->lock_);
        errno = 0;
        dirent *res = nullptr;
        do {
            res = readdir(dir);
            if (res == nullptr && errno) {
                return UniError(errno);
            } else if (res == nullptr) {
                return UniError(ERRNO_NOERR);
            } else if (string(res->d_name) == "." || string(res->d_name) == "..") {
                continue;
            } else {
                tmpDirent = *res;
                break;
            }
        } while (true);
        arg->dirRes = tmpDirent;
        return UniError(ERRNO_NOERR);
    };
    auto cbCompl = [arg](napi_env env, UniError err) -> NVal {
        return DoReadCompile(env, err, arg);
    };
    NVal thisVar(env, funcArg.GetThisVar());

    if (funcArg.GetArgc() == NARG_CNT::ZERO) {
        return NAsyncWorkPromise(env, thisVar).Schedule("fileioDirRead", cbExec, cbCompl).val_;
    } else {
        NVal cb(env, funcArg[NARG_POS::FIRST]);
        return NAsyncWorkCallback(env, thisVar, cb).Schedule("fileioDirRead", cbExec, cbCompl).val_;
    }
}

1、读取参数。

2、递归读取路径readdir。

3、返回Promise或者回调。

napi_value DirNExporter::ReadSync(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    NFuncArg funcArg(env, info);
    if (!funcArg.InitArgs(NARG_CNT::ZERO)) {
        UniError(EINVAL).ThrowErr(env, "Number of arguments unmatched");
        return nullptr;
    }   
    DirEntity *dirEntity = GetDirEntity(env, info);
    if (!dirEntity || !dirEntity->dir_) {
        UniError(EBADF).ThrowErr(env, "Dir has been closed yet");
        return nullptr;
    }
    struct dirent tmpDirent;
    {
        lock_guard(dirEntity->lock_);
        errno = 0;
        dirent *res = nullptr;
        do {
            res = readdir(dirEntity->dir_.get());
            if (res == nullptr && errno) {
                UniError(errno).ThrowErr(env);
                return nullptr;
            } else if (res == nullptr) {
                return NVal::CreateUndefined(env).val_;
            } else if (string(res->d_name) == "." || string(res->d_name) == "..") {
                continue;
            } else {
                tmpDirent = *res;
                break;
            }
        } while (true);
    }
    napi_value objDirent = NClass::InstantiateClass(env, DirentNExporter::className_, {});
    if (!objDirent) {
        return nullptr;
    }
    auto direntEntity = NClass::GetEntityOf<DirentEntity>(env, objDirent);
    if (!direntEntity) {
        return nullptr;
    }
    direntEntity->dirent_ = tmpDirent;
    return objDirent;
}

1、读取参数。

2、读取路径：readdir。

3、返回获取到的路劲信息objDirent。

都会调到c语言标准函数。

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